CN109562829A

CN109562829A - 基于命令的部件运动预先确定uav姿态变化以及相关的系统和方法

Info

Publication number: CN109562829A
Application number: CN201680086670.7A
Authority: CN
Inventors: 瞿宗耀; 三田英明
Original assignee: Shenzhen Dajiang Innovations Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Dajiang Innovations Technology Co Ltd
Priority date: 2016-06-14
Filing date: 2016-06-14
Publication date: 2019-04-02
Anticipated expiration: 2036-06-14
Also published as: US20190084675A1; CN109562829B; US10800523B2; WO2017214858A1

Abstract

公开了基于命令的部件运动的预先确定UAV(100)姿态改变，以及相关的系统和方法。代表性的UAV(100)包括机身(110)、由机身(110)承载并且包括至少一个动力装置的动力系统(120)、由机身(110)承载的可移动部件(101)以及控制系统(140)。控制系统(140)可被指令编程，当指令被执行时接收对应于可移动部件(10)的特征的第一输入、对应于使可移动部件(101)运动的命令的第二输入、以及响应于第一输入和第二输入引导至少一个动力装置的设置的变化。

Description

基于命令的部件运动预先确定UAV姿态变化以及相关的系统和方法

技术领域

本技术大致涉及基于命令的部件运动来预先确定UAV姿态变化，以及相关的系统和方法。

背景技术

无人机(UAV)可以自主地操作，或者在非机载人员控制器的控制下操作。因此，UAV可以执行各种各样的任务，这些任务对于载人飞机的性能而言是危险、昂贵和/或其他令人反感的。代表性任务包括作物监测、房地产摄影、建筑物和其他结构的检查、消防和安全任务、边境巡逻以及产品交付等。代表性任务包括通过由UAV承载的相机或其他图像传感器获取图像。利用UAV获取这种图像的挑战在于，由于UAV在空中飞行，所以在至少一些情况下(包括无人机进行演习的情况)可能难以稳定图像。因此，仍然需要用于控制UAV和由UAV承载的搭载物的改进的技术和系统。

发明内容

提供以下概述是为了方便读者，并且标识了所公开技术的若干代表性实施例。

本技术的代表性实施例包括无人机(UAV)设备，其包括机身和由机身承载并且具有至少一个动力装置的动力系统。该设备还包括由机身承载的可移动部件，以及控制系统。控制系统被指令编程，指令在被执行时接收对应于可移动部件的特征的第一输入，接收对应于使可移动部件运动的命令的第二输入，并且响应于第一输入和第二输入，引导至少一个动力装置的设置的改变。

在特定实施例中，可移动部件包括由机身承载的相机的至少一部分，例如相机的镜头。在前述实施例的任一个中，可移动部件可包括由机身承载的云台的至少一部分或由云台承载的相机的一部分。在特定实施例中，动力装置可以包括电机驱动螺旋桨，动力装置的设置可以包括电机的速度设置或者电机驱动螺旋桨的定向。电机驱动螺旋桨可以是由机身承载的多个电机驱动螺旋桨之一。可移动部件的特征可以包括部件的重量、部件的初始位置或者两者。

在另一特定实施例中，动力装置包括至少一个电机驱动螺旋桨，可移动部件包括可移动相机镜头，第一输入包括相机镜头的重量和相机镜头的初始位置。第二输入包括相机镜头的目标位置，第一输入和第二输入中的至少一个包括使相机镜头运动的目标速度。指令在被执行时接收对应于机身的初始姿态的另一输入，并基于初始位置、目标位置和目标速度来确定相机镜头的估计的后续位置。该指令还至少部分地基于相机镜头的估计的后续位置和相机镜头的重量来确定机身的姿态的估计的变化。响应于第一输入和第二输入，指令引导至少一个电机驱动螺旋桨的速度的变化，以将机身定位在初始姿态，或使机身保持在初始姿态，或者将机身定位在初始姿态并且使机身保持在初始姿态。在又一个特定实施例中，在机身上感测到镜头的响应于使可移动部件运动的命令的运动之前，引导螺旋桨的速度的变化。

在又一些实施例中，另一输入可以包括对应于检测到的初始姿态的偏差的输入，并且指令在被执行时可以响应于另一输入引导至少一个动力装置的设置(例如，电机驱动螺旋桨的速度)的变化。

本技术的另外的实施例涉及用于配置用于UAV的控制系统的方法，并且包括利用指令对计算机可读介质进行编程，指令在被执行时接收对应于由UAV承载的可移动部件的特征的第一输入，接收对应于使可移动部件运动的命令的第二输入，并且响应于第一输入和第二输入，引导由UAV承载的螺旋桨的旋转速度的变化。用于配置控制器的方法的其他方面可以包括上述元素中的任何一个或其组合。

本技术的更进一步的实施例包括用于飞行UAV的计算机实施方法，包括接收对应于由UAV承载的可移动部件的特征的第一输入，接收对应于使可移动部件运动的命令的第二输入，以及响应于第一输入和第二输入，引导由UAV承载的螺旋桨的旋转速度的变化。这样的方法可以包括上述元素的任何一个或上述任一元素的组合。

附图说明

图1是具有根据本技术的代表性实施例的控制系统的UAV的局部示意性等轴测图，该控制系统被配置为预先确定由一个或多个UAV部件的命令的运动导致的UAV的姿态变化，并补偿这些姿态变化。

图2是图1中所示的UAV的一部分的放大示图，包括配置成根据本技术的代表性实施例操作的代表性云台和成像装置。

图3A是根据本技术的代表性实施例的控制系统的局部示意图，该控制系统包括在UAV上机载并被配置为控制UAV的第一控制器。

图3B是示出根据本技术的实施例的用于控制UAV的过程的流程图。

图4是根据本技术的实施例的用于控制UAV的控制器执行的反馈循环的示意图。

图5是示出根据本技术的代表性实施例的用于执行姿态控制功能的过程的流程图。

具体实施方式

1.概述

本技术一般涉及基于命令的部件运动来预先确定无人机(UAV)姿态变化，以及相关的系统和方法。在特定实施例中，UAV的机载部件被有意地移动以执行由无人机执行的任务。例如，在执行成像功能的UAV中，相机或其他成像装置通常经由云台运动，以将成像装置的视野引导至感兴趣的区域。另外，使成像装置的一个或多个镜头运动以聚焦图像并放大视野内的特定特征。这些运动可能导致运动部件的重心移位。因此，UAV的重心本身发生移位，UAV控制系统必须对这种移位作出响应，以防止或减小移位对由成像装置产生的图像的质量、稳定性或两者的影响。

与传统系统不同，本技术的各方面旨在预期这种命令的运动对UAV重心的影响，并在无人机上感测到这种变化的影响之前进行补偿性的改变(例如，通过改变由UAV承载的不同螺旋桨的相对推力)。相应地，这种方案可以减少或消除补偿由比如为(但不限于)镜头和云台的部件的运动所引起的UAV的姿态的变化所需的时间。

为了清楚起见，在下面的描述中没有阐述描述众所周知的并且通常与UAV和相应的系统和子系统相关但并不一定混淆所公开的技术的一些重要方面的结构或过程的若干细节。此外，尽管以下公开内容阐述了本技术的不同方面的若干实施例，但是几个其他实施例可以具有与本部分中所描述的实施例不同的配置或不同的部件。因此，本技术可以具有其他实施例，其他实施例具有另外的元件或者不具有以下参照附图1-5描述的几个元件。

提供附图1-5以说明所公开的技术的代表性实施例。除非另有规定，否则附图不旨在限制本申请中权利要求的范围。

下面描述的技术的许多实施例可以采取计算机或控制器可执行指令的形式，包括由可编程计算机或控制器执行的程序。相关领域的技术人员将理解的是，该技术可以在不同于以下所示和所述的计算机或控制器系统上实施。该技术可以嵌入在被专门编程、配置或构造为执行下面描述的一个或多个计算机可执行指令的专用计算机或数据处理器中。因此，如本文中通常使用的术语“计算机”和“控制器”是指任何数据处理器，并且可以包括互联网设施和手持设备(包括掌上电脑、可穿戴计算机、蜂窝或移动电话、多处理器系统、基于处理器或可编程的消费电子产品、网络计算机、迷你计算机等)。由这些计算机和控制器处理的信息可以呈现在任何合适的显示介质上，包括CRT显示器或LCD。用于执行计算机或控制器可执行任务的指令可以存储在任何合适的计算机可读介质中或其上，包括硬件、固件或硬件和固件的组合。指令可以包含在任何合适的存储装置中，包括例如闪存驱动器、USB装置和/或其他合适的介质。

2.代表性实施例

图1是根据本技术的实施例配置的代表性UAV100的局部示意性等轴测图。UAV100可以包括机身110，机身110可以进而包括中心部111和一个或多个外部部分112。在图1所示的代表性实施例中，机身110包括四个外部部分112(例如，臂113)，四个外部部分在其远离中心部111延伸时彼此间隔开。在其他实施例中，机身110可以包括其他数量的外部部分112。在这些实施例中的任何一个中，单独的外部部分112可以支撑驱动UAV100的动力系统120的部件。例如，单独的臂113可以支撑驱动相应的螺旋桨122的相应的单独的电机121。可以控制电机121和螺旋桨122以补偿UAV的重心102的变化，如将在随后进一步详述中描述的。

机身110可以承载搭载物130，例如成像装置131。在特定实施例中，成像装置131可以包括相机，例如配置为捕获视频数据、静态数据或两者的相机。相机可以对各种合适波段中的任何波段的波长敏感，包括可见光、紫外线、红外线或其组合。在更进一步的实施例中，搭载物130可以包括其他类型的传感器、其他类型的货物(例如包裹或其他可交付物)或两者。在这些实施例中的许多实施例中，利用云台150相对于机身110支撑搭载物130，云台150允许搭载物130相对于机身110独立地定位。因此，例如当搭载物130包括成像装置131时，成像装置131可相对于机身110运动以追踪目标。如图1所示，当UAV100未处于飞行中时，起落装置114可将UAV100支撑在保护搭载物130的位置。

在代表性的实施例中，UAV100包括控制系统140，控制系统140具有在UAV100上机载的一些部件以及定位于UAV100之外的一些部件。例如，控制系统140可以包括由UAV100承载的第一控制器141以及远离UAV100定位并且经由通信链路160(例如，无线链路)连接到第一控制器141的第二控制器142(例如，人工操作的基于地面的控制器)。第一控制器141可以包括机载计算机可读介质143a，其执行引导UAV100的动作的指令，UAV100的动作包括但不限于动力系统120和成像装置131的操作。第二控制器142可以包括机外计算机可读介质143b，以及一个或多个输入/输出装置148，例如显示器144和控制装置145。操作人员操纵控制装置145以远程控制UAV100，并且经由显示器144和/或其他装置接收来自UAV100的反馈。在其他代表性实施例中，UAV100可以自主地操作，在这种情况下，第二控制器142可被取消，或者可以仅被用于操作人员超控功能。机载计算机可读介质143a可以从UAV100移除。机外计算机可读介质143b可以从第二控制器142移除，例如可与一个或多个输入/输出装置148分离。

UAV100可以包括几个可移动部件101，包括但不限于云台150、成像装置131以及这些装置的单独的元件。当这些部件运动时，UAV的重心102也以可能微妙的方式移动，但仍然对UAV100产生影响。例如，这种运动会干扰UAV100的稳定性，并且因此干扰图像或由UAV100获得的其他数据的稳定性，如下面进一步详细描述的。

图2是图1中所示的UAV100的一部分的局部示意性放大图，其示出云台150和成像装置131的进一步的细节。成像装置131可包括一个或多个镜头133(镜头中的一个在图2中可见)，镜头133沿着一个或多个对应的镜头运动轴线135运动。每个镜头133具有在镜头运动时沿着镜头运动轴线135运动的镜头重心132。镜头致动器134(在图2中示意性地示出)沿着镜头运动轴线135驱动镜头133。在典型的操作期间，镜头133被命令运动，从而提供包括但不限于对焦、离焦、放大和缩小的功能。

成像装置131具有对应的成像装置重心132，当云台150(其支撑成像装置131)运动时，成像装置重心132运动。具体地，云台150可以使成像装置131围绕x轴(例如，俯仰轴线)旋转，如由箭头A指示，围绕y轴(例如，横滚轴线)旋转，如由箭头B指示，以及围绕z轴(例如，偏航轴线)旋转，如由箭头C指示。前述运动可以由相应的云台致动器151提供，云台致动器151被单独地标识为第一云台致动器151a(提供围绕z轴的运动)、第二云台致动器151b(提供围绕y轴的运动)以及第三云台致动器151c(提供围绕x轴的运动)。当成像装置131相对于前述轴线运动时，成像装置重心132通常也运动。此外，云台150本身具有云台重心152，当云台150被命令使成像装置131以特定位置、定向或两者定位时，云台重心152做出至少一些运动。

由于由UAV100承载的可移动部件101中的任何一个或多个进行的运动，UAV重心102(图1所示)也将运动。下面进一步描述的过程可以减小或消除该运动对UAV100的姿态的影响，并且因此减小或消除对由成像装置131收集的数据的质量的影响。

图3A是第一控制器141的示意性示图，其可以包括处理器146、存储器147和输入/输出装置148。控制单元149引导UAV100的各个部件的操作，包括如上所述的动力系统120。计算机可读介质143(其可以容纳在上述部件中的任一者中，或者包括上述部件中的任一者的元件)包含在被执行时引导动力系统120和其他UAV系统的运行状态的指令。第一通信装置161a配置为经由通信链路152提供与由第二控制器142承载的相应的第二通信装置161b的无线通信。

图3B是示出根据本技术的代表性实施例的用于控制UAV的过程300的流程图。方框305包括接收对应于由UAV承载的可移动部件的一个或多个特征的第一输入。如上所述，可移动部件可以包括成像装置(例如相机)的一个或多个镜头、成像装置本身、承载成像装置的云台或其他支撑设备或者上述元件的任何组合。在进一步的实施例中，除了或代替前述装置或元件的是，可移动部件可以包括另一装置。可移动部件的一个或多个特征可以包括部件重量(方框306)、部件位置(方框307)或两者。对应于第一输入的数据的元素可以是固定的(例如，镜头的重量)或可变的(例如，镜头的位置)。可变数据可以通过一个或多个合适的传感器获得，例如运动检测器、变换器或其他装置。当可移动部件包括成像装置、云台或其他元件时，第一输入可以包括适合这些元件的重量和位置。然后利用重量和位置来确定部件重心的位置和/或部件重心的位置的变化。在操作UAV100之前，重心的位置可以存储在UAV100的计算机可读介质或第二控制器中。

方框310包括接收对应于使可移动部件运动的命令的第二输入。例如，该命令可以包括用于改变成像装置的焦点、缩放水平或两者的命令，其继而对应于用于使成像装置的一个或多个镜头运动的命令。该命令可以包括可移动部件的目标位置(方框311)、实现该位置的目标速度(方框312)、运动的目标方向或前述数据的任何组合。同样，对应于第二输入的数据的一些元素可以是固定的，其他元素可以是可变的。例如，目标位置通常会因命令而异。目标速度对于所有命令可以相同，或者可以变化。例如，对于大的命令运动的目标速度可以比对于小的命令运动更高。作为一个具体的例子，当云台被命令旋转120°时比被命令旋转5°时云台可以以更快的速率运动。当可移动部件包括成像装置、云台或其他元件时，第二输入可包括相应的合适的目标位置(例如，角位置)和目标速度(例如，角旋转速率)。

方框315包括通过引导例如为由UAV承载的至少一个动力装置的动力系统的设置的变化对第一输入和第二输入进行响应。例如，该变化可以包括由UAV承载的一个或多个螺旋桨的旋转速度的变化。在其他实施例中，该变化可以是螺旋桨的定向的变化。例如，如果电机和/或螺旋桨相对于机身倾斜或以其他方式改变定向，则该变化可以包括该定向的变化。通常，改变动力装置的设置的目的是为了弥补由可移动部件的运动引起的UAV的重心的预期变化。因此，该过程可以包括确定UAV的姿态的估计的变化(方框316)。该过程还可以包括在UAV上感测到由部件经历的运动之前引导螺旋桨速度的变化(或者至少一个动力装置的其他设置)(方框317)。该过程还可以包括在检测到部件、UAV或两者的实际重心移位之前响应包括导向可移动部件的命令的输入(方框318)。

前述过程的实施例不同于常规UAV控制系统中通常使用的过程。这种传统的过程依赖于检测由UAV上的部件的运动引起的UAV的姿态变化，然后通过校正姿态的变化来进行响应。本文描述的过程的实施例有效地预期姿态的变化，并且进行一个或多个校正以与运动本身并行地补偿部件的命令的运动的影响。因此，与仅在已经发生或已经检测到姿态变化后对姿态变化作出响应的过程相比，预期将减小由命令的运动所引起的由UAV所经历的姿态偏差。

如方框320所示，一个结果是在由可移动部件引起重心移位的情况下仍可保持UAV姿态。例如，如下所述，可以利用动力系统来控制UAV姿态以从初始姿态或预先运动姿态保持不变或稍微偏离。在特定实施例中，该过程可以包括将UAV保持在水平姿态，或者相对于水平姿态保持在选定姿态，在其他实施例中，可以将UAV保持在其他姿态。

在方框325中，该过程包括接收另外的输入。这些输入可以包括UAV的初始或预先运动姿态(方框326)。该输入可被用作相对于其控制UAV的姿态的基线，并且最小化(或者至少减小)将由命令的运动引起的与初始姿态的偏差。因此，该过程可以包括使机身保持预先运动姿态、向预先运动姿态运动、或者保持预先运动姿态并且向预先运动姿态运动(例如，在不同时间)。可以相对于x轴、y轴、z轴(图2)中的任何一个或组合、或者相对于其他环境标记(例如，水平线或另一个水平参照物)来标识预先运动姿态。进一步另外的输入可以包括由于UAV上(例如，在UAV机身上)的外力(方框327)引起的输入。例如，UAV可能由于可移动部件的运动以外的力而经历姿态变化，比如由于风速和/或风向的改变而引起的力。在方框320中，还利用除第一输入和第二输入之外的其他输入来改变螺旋桨的速度或其他动力系统设置。

图4是示出根据本技术的代表性实施例的用于执行上面参照图3B描述的过程的控制方案的框图。该过程为了说明的目的在镜头运动的背景下进行描述，该过程可以更一般地应用于其他可移动部件(例如，成像装置、云台或两者)。镜头控制器470(例如，上述总体控制系统140的部件)可以发出导向镜头133(或更具体地，镜头致动器134)的镜头运动命令471。也可以将来自镜头运动命令471的信息或镜头运动命令471本身作为输入导向计算过程472。稍后将参照图5描述其具体实施例的计算过程472确定由镜头运动引起的估计的姿态变化473。

控制方案接收目标姿态475，例如，来自操作人员以获得或保持特定姿态的命令。目标姿态475与估计的姿态变化473和在第一求和节点474a处的反馈输入482相加，其中第一求和节点474a表示用于控制UAV的姿态的主控制循环485的入口点。结果被导向PID控制器477，PID控制器477向电机驱动器478(例如，图1所示的电机121的驱动器)发出命令以改变无人机100的姿态。无人机100的姿态是第二求和节点474b的输入，第二求和节点474b还经由第三求和节点474c接收来自比如为风479的外力的输入以及由镜头的运动引起的实际测量的信息(例如，测量的镜头重心的变化)。所得到的输出姿态角474被导向陀螺仪480，陀螺仪480将输出提供给传递函数481，传递函数481又将反馈输入482提供给第一求和节点474a。因此，控制循环利用通过计算过程472确定的计算信息，以便预测由运动部件引起的重心移位而改变UAV的姿态，并且在反馈循环中将该信息与实际测量的数据组合以加速将无人机引导至其目标姿态的过程。

图5示出用于执行上面参照图4描述的计算过程472的代表性流程图500。该过程在运动镜头的上下文中描述。在其他实施例中可以利用用于其他可移动部件的适当地类似或相同的过程。方框502包括接收镜头运动命令。方框504包括接收云台当前姿态、镜头当前位置、镜头的目标位置、镜头的目标速度以及对应于镜头运动将被启动的时间的开始时间戳(Ts)。在方框506处，该过程包括计算镜头将停止运动的结束时间戳(Te)。结束时间戳Te基于镜头的当前位置、目标位置和目标速度来确定。

在方框508处，该过程确定当前时间戳Ts是否大于结束时间戳Te。如果是，则在该过程可以主动预知该状态之前，动作已经完成，过程结束。如果不是，则该过程包括确定用于控制UAV姿态的主控制循环485(图4)的帧时间。

方框512包括计算由镜头运动引起的在开始时间Ts和结束时间Te之间的每个控制帧的姿态角的估计的变化。例如，如果主控制循环485以500Hz操作并且镜头运动的持续时间是0.5秒，则该过程包括确定250帧的姿态变化角。在方框514中，该过程确定当前时间是否小于开始时间Ts。如果是，则该过程循环直到达到开始时间为止。一旦达到开始时间Ts，则该过程包括对于主控制循环的每一帧(例如，在逐帧基础上)向主控制循环485输出姿态角的估计的(例如，计算的)变化。一旦达到结束时间Te，则该过程结束并等待对应于新的镜头运动命令的新输入。

上述几个实施例的一个特征是，不是简单地测量由UAV上的部件的运动引起的UAV的重心的变化的影响，该过程主动地确定重心的变化将是什么，并根据该计算更新飞机的姿态。如附图中所示，这种方案可以通过对飞机姿态的实际测量来补充。但是，通过与重心变化并行地改变姿态，而非单纯地响应已经发生的重心改变(或姿态改变)，可以降低或消除UAV姿态偏离目标姿态的程度。

从上文中可以理解，为了说明的目的，本文已经描述了本技术的具体实施例，但是可以在不偏离本技术的情况下做出各种修改。例如，以上在可移动相机、相机镜头、云台或上述元件的任意组合的上下文中描述了特定实施例。在其他实施例中，可移动部件可以包括由UAV承载的其他可移动元件。一般地，这种可移动元件不包括螺旋桨本身，因为螺旋桨的运动通常不改变UAV的重心。然而，在特定实施例中，例如，螺旋桨的重心在操纵期间移位(例如，如果螺旋桨倾斜)的实施例，则可移动部件可以包括螺旋桨。上面描述的特定实施例包括作为做出进一步判定的部件特征的重量(单独或与其他部件数据组合)。在其他实施例中，部件特征可以包括其他信息。

在特定实施例中，在第一输入和第二输入的上下文中描述了由计算机可读介质接收的输入，其提供由计算机可读介质执行的指令的基础。这些输入不需要单独地接收，并且在特定实施例中可以作为单次通信的一部分一起接收。因此，接收输入的形式可以在不同实施例间不同。

以上在包括多个电机驱动螺旋桨的动力系统的上下文中描述了具体实施例。在其他实施例中，动力系统可以包括推进UAV并且将UAV定位在特定姿态的其他装置。对于包括一个或多个电机驱动螺旋桨的实施例，这些实施例可以包括四个电机驱动螺旋桨，如图1所示，或者在其他实施例中可以包括其他数量的电机驱动螺旋桨。在更进一步的实施例中，UAV可具有本文具体地示出或描述的那些之外的整体配置。

以上在图3B-图5的上下文中描述了基于使可移动部件运动的命令来补偿或适应UAV的CG位置的预期变化的过程的特定实施例。在其他实施例中，可以根据依照其他顺序执行的指令或方法步骤或经由具有其他特征的控制循环或者两者来执行上述过程。

在特定实施例的上下文中描述的技术的某些方面可以在其他实施例中组合或消除。例如，一些实施例包括补偿特定部件(例如，相机镜头)的运动。在其他实施例中，这些技术可以包括补偿多个部件(例如，相机镜头、承载相机镜头的相机以及承载相机的云台)的重心位置的变化。在一些实施例中，可以将某些值存储在存储器中，每次执行该过程时重复使用同一值。在其他实施例中，每次执行该过程时可以重新接收这些值。

此外，尽管已经在这些实施例的上下文中描述了与本技术的某些实施例相关的优点，但是其他实施例也可以表现出这样的优点，并且并非所有实施例都必定需要表现出落入本技术的范围内的优点。因此，本发明和相关技术可以涵盖本文未明确示出或描述的其他实施例。

本发明控制本文并入的任何材料与本发明相冲突的程度。

Claims

1.一种无人机(UAV)设备，包括：

机身；

动力系统，所述动力系统由所述机身承载并且包括联接到至少一个相应的螺旋桨的至少一个电机；

由所述机身承载的至少一个可移动部件，所述至少一个可移动部件包括相机的至少一部分或云台的至少一部分或者两者；以及

控制系统，所述控制系统被指令编程，当执行所述指令时：

接收对应于所述至少一个可移动部件的重量的第一输入；

接收对应于使所述至少一个可移动部件运动的命令的第二输入；

响应于所述第一输入和第二输入，确定所述至少一个可移动部件的重心的预期变化；并且

至少部分地基于所述至少一个可移动部件的重心的预期变化来引导所述至少一个电机的速度的变化。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第二输入被导向所述控制器和联接到所述至少一个可移动部件的致动器两者，其中，所述致动器配置为响应于所述第二输入使所述至少一个可移动部件运动，以及其中，所述指令在被执行时，在所述机身上感测到所述至少一个部件的响应于所述命令的运动之前，引导所述至少一个电机的速度的变化。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述至少一个可移动部件包括所述相机的镜头。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，用于使所述至少一个可移动部件运动的命令包括变焦所述镜头的命令。

5.根据权利要求3所述的设备，其中，用于使所述至少一个可移动部件运动的命令包括改变所述镜头的焦点的命令。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的设备，其中，所述至少一个可移动部件包括云台。

7.根据权利要求1至5中的任一项所述的设备，其中，所述至少一个可移动部件包括所述相机的至少一部分和所述云台的至少一部分两者。

8.如权利要求7所述的设备，其中，所述第一输入包括由所述相机承载的镜头的重量和所述云台的至少一部分的重量。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述第二输入包括所述镜头的目标位置和所述云台的所述至少一部分的目标定向。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述第二输入包括所述镜头的目标速度和所述云台的所述至少一部分的目标速度。

11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第二输入包括所述至少一个可移动部件的目标位置和所述至少一个可移动部件的目标速度。

12.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第二输入包括所述至少一个可移动部件的目标运动方向。

13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述云台承载所述相机，以及其中，所述第二输入进一步包括所述云台的定向。

14.根据权利要求1所述的设备，其中，所述指令在被执行时接收对应于所述至少一个可移动部件的重心的实际变化的另一输入，以及其中，至少部分地基于所述另一输入引导所述至少一个电机的速度的变化。

15.根据权利要求1所述的设备，其中，所述指令在被执行时接收对应于施加到所述机身的外力的另一输入，以及其中，至少部分地基于所述另一输入引导所述至少一个电机的速度的变化。

16.根据权利要求1所述的设备，其中，所述机身在所述控制器接收所述第二输入之前具有预先运动姿态，以及其中，引导所述至少一个电机的速度的变化包括使所述机身保持所述预先运动姿态、向所述预先运动姿态运动或者保持所述预先运动姿态并且向所述预先运动姿态运动。

17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述预先运动姿态包括所述机身相对于所述机身的俯仰轴线、横滚轴线和偏航轴线中的至少一个的定向。

18.根据权利要求16所述的设备，其中，所述预先运动姿态包括所述机身相对于水平面的定向。

19.一种无人机(UAV)设备，包括：

机身；

动力系统，所述动力系统由所述机身承载并且包括至少一个动力装置；

由所述机身承载的可移动部件；以及

控制系统，所述控制系统被指令编程，当执行所述指令时：

接收对应于所述可移动部件的特征的第一输入；

接收对应于使所述可移动部件运动的命令的第二输入；并且

响应于所述第一输入和第二输入，引导所述至少一个动力装置的设置的变化。

20.根据权利要求19所述的设备，其中，所述可移动部件包括由所述机身承载的相机的至少一部分。

21.根据权利要求20所述的设备，其中，所述可移动部件包括所述相机的镜头。

22.根据权利要求19-21中的任一项所述的设备，其中，所述可移动部件包括由所述机身承载的云台的至少一部分。

23.根据权利要求19所述的设备，其中，所述可移动部件包括由云台承载的相机的至少一部分，以及其中，所述云台由所述机身承载。

24.根据权利要求19-23中的任一项所述的设备，其中，所述动力装置包括电机驱动螺旋桨。

25.根据权利要求24所述的设备，其中，所述设置包括所述电机的速度设置。

26.根据权利要求24所述的设备，其中，所述设置包括所述电机驱动螺旋桨的定向。

27.根据权利要求24所述的设备，其中，所述电机驱动螺旋桨是由所述机身承载的多个电机驱动螺旋桨中的一个。

28.根据权利要求19-27中的任一项所述的设备，其中，所述可移动部件的特征包括所述部件的重量。

29.根据权利要求19-27中的任一项所述的设备，其中，所述可移动部件的特征包括所述部件的初始位置。

30.根据权利要求19-27中的任一项所述的设备，其中，所述可移动部件的特征包括所述部件的初始定向。

31.根据权利要求19所述的设备，其中：

所述动力装置包括至少一个电机驱动螺旋桨；

所述可移动部件包括可移动相机镜头；

所述第一输入包括：

所述相机镜头的重量；和

所述相机镜头的初始位置；

所述第二输入包括：

所述相机镜头的目标位置；

所述第一输入和第二输入中的至少一个包括用于使所述相机镜头运动的目标速度；

所述指令在被执行时：

接收对应于所述机身的初始姿态的另一输入；

基于所述初始位置、所述目标位置和所述目标速度，确定所述相机镜头的估计的后续位置；

至少部分地基于所述相机镜头的所述估计的后续位置和所述相机镜头的重量来确定所述机身的初始姿态的估计的变化；以及

响应于所述第一输入和第二输入，引导所述至少一个电机驱动螺旋桨的速度的变化，以在所述机身上感测到所述镜头的响应于使所述可移动部件运动的命令的运动之前，将所述机身定位在初始姿态或使所述机身保持在初始姿态，或者将所述机身定位在初始姿态并且使所述机身保持在初始姿态。

32.一种用于无人机(UAV)的控制设备，包括：

控制系统；以及

计算机可读介质，所述计算机可读介质由所述控制系统承载并且被指令编程，所述指令在被执行时：

接收对应于由所述UAV承载的可移动部件的特征的第一输入；

接收对应于使所述可移动部件运动的命令的第二输入；并且

响应于所述第一输入和第二输入，引导由所述UAV承载的螺旋桨的旋转速度的变化。

33.根据权利要求32所述的设备，其中，所述可移动部件包括由所述UAV承载的相机的至少一部分。

34.根据权利要求33所述的设备，其中，所述可移动部件包括相机镜头。

35.根据权利要求34所述的设备，其中，所述指令在被执行时：

接收对应于所述UAV的初始姿态的另一输入；

基于所述镜头的初始位置、所述镜头的目标位置和所述镜头的目标速度，确定所述镜头的估计的后续位置；

至少部分地基于所述镜头的所述估计的后续位置和所述镜头的重量来确定所述UAV的初始姿态的估计的变化；以及

在所述机身上感测到所述镜头的响应于使所述可移动部件运动的命令的运动之前，引导所述螺旋桨的速度的变化，以将所述UAV驱动到所述初始姿态，或使所述UAV保持在所述初始姿态，或者将所述UAV驱动到所述初始姿态并且使所述UAV保持在所述初始姿态。

36.根据权利要求35所述的设备，其中，所述另一输入是第一另一输入，以及其中，所述指令在被执行时：

接收对应于从所述初始姿态检测到的偏差的第二另一输入；以及

响应于所述第一输入、所述第二输入、所述第一另一输入和所述第二另一输入，引导所述螺旋桨的旋转速度的变化。

37.根据权利要求31所述的设备，其中，所述可移动部件包括由所述机身承载的云台的至少一部分。

38.根据权利要求31所述的设备，其中，所述可移动部件包括由云台承载的相机的至少一部分，以及其中，所述云台由所述机身承载。

39.根据权利要求31所述的设备，其中，所述可移动部件的特征包括所述部件的重量。

40.根据权利要求31所述的设备，其中，所述指令在被执行时引导所述可移动部件根据运动的指令而运动。

41.一种配置用于无人机(UAV)的控制系统的方法，包括：

利用指令对计算机可读介质进行编程，所述指令在被执行时：

接收对应于由所述UAV承载的可移动部件的特征的第一输入；

接收对应于使所述可移动部件运动的命令的第二输入；以及

42.根据权利要求41所述的方法，其中，所述第一输入对应于所述可移动部件的重量和位置。

43.根据权利要求41所述的方法，其中，所述可移动部件包括由所述机身承载的相机的至少一部分。

44.根据权利要求43所述的方法，其中，所述可移动部件包括所述相机的镜头。

45.根据权利要求41所述的方法，进一步包括利用指令对所述计算机可读介质进行编程，所述指令在被执行时：

至少部分地基于所检测到的所述UAV的姿态的变化来引导所述螺旋桨的旋转速度的变化。

46.根据权利要求41所述的方法，其中，所述可移动部件包括相机。

47.根据权利要求41所述的方法，其中，所述可移动部件包括成像装置。

48.根据权利要求41所述的方法，其中，所述可移动部件包括云台。

49.根据权利要求41所述的方法，其中，所述指令在被执行时：

接收对应于所述UAV的初始姿态的另一输入；

基于所述可移动部件的初始位置、所述部件的目标位置和所述部件的目标速度，确定所述可移动部件的估计的后续位置；

至少部分地基于所述可移动部件的所述估计的后续位置和所述可移动部件的重量，确定所述UAV的初始姿态的估计的变化；以及

引导所述螺旋桨的速度的变化，以将所述UAV驱动到初始姿态，或使所述UAV保持在初始姿态，或者将所述UAV驱动到初始姿态并且使所述UAV保持在初始姿态。

50.根据权利要求49所述的方法，其中，所述指令在被执行时，在所述UAV上感测到所述可移动部件的响应于使所述可移动部件运动的指令的运动之前，引导所述螺旋桨的速度的变化。

51.根据权利要求49所述的方法，其中，所述另一输入是第一另一输入，以及其中，所述指令在被执行时：

52.一种用于飞行无人机(UAV)的计算机实施方法，包括：

接收对应于由所述UAV承载的可移动部件的特征的第一输入；

接收对应于使所述可移动部件运动的命令的第二输入；以及

53.根据权利要求52所述的方法，其中，所述可移动部件包括由所述UAV承载的成像装置的至少一部分。

54.根据权利要求52所述的方法，其中，所述可移动部件包括由所述UAV承载的相机的至少一部分。

55.根据权利要求54所述的方法，其中，所述可移动部件包括相机镜头。

56.根据权利要求55所述的方法，还包括：

接收对应于所述UAV的初始姿态的另一输入；

至少部分地基于所述镜头的所述估计的后续位置和所述镜头的重量，确定所述UAV的初始姿态的估计的变化；以及

在所述UAV上检测到所述镜头的响应于使所述可移动部件运动的指令的运动之前，引导所述螺旋桨的旋转速度的变化，以将所述UAV定位在初始姿态，或使所述UAV保持在初始姿态，或者将所述UAV定位在初始姿态并且使所述UAV保持在初始姿态。

57.根据权利要求56所述的方法，其中，所述另一输入是第一另一输入，以及其中，所述方法进一步包括：

接收对应于检测到的所述UAV的姿态的变化的第二另一输入，其中，至少部分地基于所述第一输入、所述第二输入、所述第一另一输入和所述第二另一输入，引导所述螺旋桨的速度的变化。

58.根据权利要求52所述的方法，其中，所述可移动部件包括由所述UAV承载的云台的至少一部分。

59.根据权利要求52所述的方法，其中，所述可移动部件包括由云台承载的相机的至少一部分，以及其中，所述云台由所述UAV承载。

60.根据权利要求52所述的方法，其中，所述可移动部件的特征包括所述部件的重量。